Avaliação do efeito da restrição calórica materna gestacional sobre aspectos reprodutivos da prole e da mãe

Abstract

A restrição calórica (RC) é considerada um fator de intervenção ideal para a promoção da saúde, conhecida por aumentar a expectativa de vida, especialmente através da modulação redox. Interferências no ambiente materno são conhecidas por reprogramar a resposta metabólica da prole, tendo impacto na vida pós-natal. Entretanto, pouco se sabe sobre os efeitos da RC gestacional sobre parâmetros redox e mecanismos moleculares em ovários e testículos da prole na sua vida adulta. Nosso objetivo, neste trabalho, foi verificar os efeitos de uma RC moderada (20%) nos níveis de espécies reativas, nas defesas antioxidantes enzimáticas e não enzimáticas, nos parâmetros de dano oxidativo, na expressão molecular das enzimas SIRT1 e SIRT3, bem como avaliar os parâmetros morfológicos em ovários e testículos de ratos submetidos à RC gestacional. Ratas Wistar fêmeas adultas foram submetidas à RC moderada durante o período gestacional, recebendo suplementação de vitaminas e minerais a fim de equilibrar o consumo de micronutrientes em relação ao grupo controle, que recebeu ração ad libitum. Os filhotes foram eutanasiados no dia pós-natal (PND) 60, quando ovários e testículos foram removidos para posterior análise. Massa e potencial de membrana mitocondrial, níveis de superóxido mitocondrial, conteúdo de espécies reativas, conteúdo de óxido nítrico e um índice de lipoperoxidação foram analisados por citometria de fluxo; a atividade antioxidante enzimática e os conteúdos de carbonilas e sulfidrilas foram analisados espectrofotometricamente; o conteúdo de glutationa reduzida (GSH) foi analisado fluorimetricamente; o imunoconteúdo de SIRT1 e SIRT3 foi analisado por Western Blotting; as análises morfológicas foram feitas com coloração por hematoxilina-eosina; os úteros maternos foram corados com solução de NaOH 2%; e os dados obtidos foram analisados por teste t e considerados significativos quando p<0,05. O protocolo utilizado foi analisado e aprovado pela Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA) da UFRGS, sob o n° 34056. Filhotes fêmeas demonstraram altos níveis de oxidantes e aumento do dano oxidativo a lipídeos, embora tenha ocorrido aumento da atividade da enzima superóxido-dismutase em ovários. Em filhotes machos, foi observado diminuição das defesas antioxidantes enzimáticas e não enzimáticas por diminuição da atividade da enzima glioxalase I e diminuição do conteúdo de glutationa reduzida nos testículos. O dano oxidativo a proteínas não foi afetado em nenhum dos órgãos. Ovários e testículos demonstraram aumento da expressão de SIRT3, uma desacetilase relacionada à bioenergética celular e ao metabolismo da RC. Nossos dados sugerem que, embora a RC gestacional promova melhora de parâmetros moleculares na SIRT, tal intervenção nutricional afetou negativamente o estado redox em órgãos reprodutivos de ratos jovens adultos.

Caloric Restriction (CR) is a well-known lifespan extensor, remarkably known for its redox modulation, which contributes to diminished cellular aggression. Interferences on maternal environment are known to reprogram the offspring metabolic response, impacting its postnatal life. However, little is known about gestational CR effects on adult offspring’s ovaries and testis regarding antioxidant parameters and molecular mechanisms. We aimed to assess the effects of a moderate (20%) CR on reactive species levels, enzymatic and non- enzymatic antioxidant defenses, oxidative damage parameters, molecular expression of SIRT1 and SIRT3 deacetylase enzymes and morphological parameters on ovaries and testis of adult rats which underwent gestational CR. Female Wistar rats underwent moderate CR during pregnancy, supplemented with vitamins and minerals to balance consumption to control group, that was fed ad libitum. The offspring was euthanized in postnatal day (PND) 60, and ovaries and testis were dissected for analysis. Mitochondrial mass and membrane potential, mitochondrial superoxide levels, oxidants content, nitric oxide content, and lipid peroxidation where measured by flow cytometry. Enzymatic antioxidant activity, carbonyl and sulfhydryl levels were analyzed by spectrophotometry. Reduced glutathione content was analyzed by fluorimetry. SIRT1 and SIRT3 immunocontents were analyzed by Western blotting. Morphological analyzes were made by hematoxylin and eosin staining. The mother’s uterus were stained with 2% NaOH. The data was analyzed by multiple t tests and significant when p<0.05. The protocol was approved by the local Ethic’s Comission under protocol n° 34056. Female pups demonstrated high levels of oxidants and increased oxidative damage to lipids, although superoxide dismutase activity was increased in ovaries. In male pups we found decreased enzymatic enzymatic and non-enzymatic defenses by diminished glyoxalase I activity and decreased glutathione content in testis. Oxidative damage to proteins was not affected in neither structure. The expression of SIRT3, a deacetylase enzyme with mechanisms related to cellular bioenergetics and to CR metabolism, was increased in both reproductive organs. Our data suggest that, although improving molecular mechanisms related to SIRT3, intrauterine CR negatively affected the redox status of reproductive organs from young adult rats.